霉菌与纸张耐久性的关系研究
中国人民大学档案学院2001级硕士研究生
陆文军
[摘要]霉菌对档案的破坏作用不仅严重而且相当迅速, 尤其是对纸质档案和胶片档案。本文针对目前在研究霉菌与纸张耐久性关系问题上的重/定性说明0而轻/定量分析0的状况, 从实验入手, 对当前档案部门使用比较广泛的几种纸张进行了染霉后物理性能测试, 获取了第一手的数据材料, 然后对其进行分析与论证, 得出了几个重要的结论。
[关键词]霉菌纸张耐久性
霉菌是损害档案库房内纸张和胶片的主要微生物, 研究霉菌与纸张耐久性的关系对档案纸张的保护有着重要的现实意义。然而到目前为止, 有关霉菌对纸张破坏作用的研究只是停留在定性的说明上, 却没有定量的分析。因此本文试图通过测试若干种纸张长霉前后物理性能的变化, 通过数据来定中, 有些技术问题值得进一步探讨:
1、三补色滤色片以减色光原理校色, 密度区分细, 本实验采用7个密度级别(也有每套33片, 每色分为11个不同密度级) 。用不同的叠加组合可适应不同的光源色光比例。而三原色滤色片以加色光原理校色, 红、绿、蓝三色滤片密度值较大, 一般只分3个级别, 不能适应各种色泽污斑翻拍的需要。
2、由于污斑颜色远远不止黄、品红、青、蓝、绿、红六种, 而且各种颜色还有明度和饱和度区分。选择与污斑同色的滤色片要进行精确试比。如纸面上的铁锈斑可由淡青(20) 、淡品红(20) 和黄(100) 三片叠加成黄褐色(140) 与其相配; 中青色(60) 和淡品红(30) 二片叠加成不大饱和的蓝色(90) , 适合蓝墨水斑痕; 青(100) 、淡品红(30) 和淡黄(30) 三片叠加成比较饱和的暗青色(160) , 适合蓝黑墨水斑痕。不同密度滤色片叠加时可用一张白纸作衬垫, 配色容易积累经验, 不断提高准确敏锐辨色能力以达到最佳翻拍去迹效果。
3、从七个实验组比较可知, 污斑在原件上与纸面反差越大, 斑痕色调越深, 拍摄效果越好, 照片上痕迹越浅。如果斑痕在原件上是浅色调的, 拍摄效
量地说明霉菌对各种纸张耐久性的影响, 以填补这一空白。
一、实验
(一) 实验仪器与材料
11实验仪器:Y Q ) Z ) 31型M I T 式耐折度测定仪。Y Q ) Z ) 7型摆锤式纸张拉力试验机。裁果相对差些。如果浅污斑并没将原件字迹全部遮盖, 仍能目读内容, 不用翻拍也可。
4、滤色片叠加一般不要超过三片。尽管滤色片片基是全透明的聚酯, 仍有可能影响翻拍后底片上字迹的清晰度。玻璃作载体的滤色镜不能叠加, 只能在单色光干涉中使用, 而且阻光率更大。
5、不能用同密度的青、品红、黄三补色滤色片叠合进行文档翻拍。因为同密度淡青、淡品红和淡黄组合成灰; 同样100密度的三补色组合成黑, 不适合黑白银盐片的感光原理。
参考文献:
1、徐国兴编:5彩色摄影6, 吉林摄影出版社, 1997年
2、尹慧道:/纸质档案氧化去污可行性探讨0, 5浙江档案6, 1995年(6) 期
3、汤顺青编:5色度学6, 北京理工大学出版社, 1990
4、郭莉珠编:5档案保护技术学教程6, 中国人民大学出版社, 1999
(合肥市, 邮编:230039) (责任编辑
郭莉珠)
[作者简介]尹慧道, 女, 1942年生, 教授, 安徽大学管理学院档案学硕士生导师, 发表档案保护技术科
研论文20余篇; 齐永红, 女, 档案专业毕业生。
纸刀。喷壶。大培养皿若干。
21实验材料:常见的书写纸、新闻纸、宣纸。供试黑根霉孢子悬浮液。生理盐水。
(二) 实验条件
温度:28? 2e ; 相对湿度:95? 1%; 大气压:1个标准大气压。
(三) 实验步骤
11将选取的纸张周边各截去8~10cm 后, 以纵横向为对称轴, 参照抗张力、耐折度测试的国际标准要求, 用/交错裁剪法0裁切出足够的实验纸条:尺寸为150@15m m 、270@15m m 的书写纸、新闻纸、宣纸纵横向各36张。
表一
霉菌作用前后耐折度Z(次) 测试(条件:419牛顿) 0天8天16天24天32天40天表二
横[1**********]
书写纸
纵2218171274
横[1**********]5
2
2
21选用所需试样, 测定试样的物理性能值, 分别取三次结果的平均值。
31取足够量的黑根霉孢子分散在019%的生理盐水中制备霉菌孢子悬浮液, 并将其装于喷壶中。
41将余下试样一端打孔并用棉线栓住, 然后分别均匀喷洒上黑根霉孢子悬浮液, 接着悬挂于大培养皿中。大培养皿底部放入适量水, 以保证小环境的相对湿度保持在95%左右, 最后将其置于室温(26~30e ) 中。
51每隔8天共分五次取出所需试样, 先将其于阴凉通风处晾干, 然后夹入书本压平, 三天后进行性能测试, 取三次结果的平均值。
新闻纸
纵[1**********]
横1197665
宣纸
纵876544
霉菌作用前后抗张力F(g ) 测试横
0天8天16天24天32天40天
[***********]80923
书写纸
纵[***********]7760
横[***********]232553
新闻纸
纵[***********]201540
横[***********]743
宣纸
纵[***********]
(四) 实验结果二、实验结果分析
从表一、表二的数据可以看出, 三种纸张在霉菌的作用下其物理性能(如耐折度、抗张力) 随着时间的变化均产生了明显的变化, 都呈现出下降趋势, 这说明霉菌对纸张的性能有一定影响。为了能更好地看出它们的变化趋势, 特就其变化情况作出如下曲线图:
11霉菌对不同纸张的影响。
从表一、表二可见, 就耐折度、抗张力而言, 初始状态下是新闻纸优于书写纸, 书写纸优于宣纸, 且差距相当大, 而40天后差距已不是很大, 说明相同条件下霉菌对各种纸张的破坏作用不尽相同。
先看各纸张的横向纸样。通过表一, 经计算可
知, 整体上耐折度变化率最大的是新闻纸为8315%, 其次是书写纸为8215%, 最后是宣纸为5415%; 又由表二可知, 整体上抗张力变化率最大的是书写纸为7211%, 其次是宣纸为4317%, 最后是新闻纸为4218%。
再看纵向纸样。耐折度变化率从大到小依次为:新闻纸8810%, 书写纸8118%; 宣纸50%; 抗张力变化率从大到小依次为:书写纸6916%, 新闻纸6211%, 宣纸4010%。
可见, 在霉菌作用下:(1) 各纸张耐折度的损失率要大于抗张力的损失率, 这一问题非本文研究重点, 可另作探讨; (2) 从总体上看, 新闻纸和书写纸的损失率相差不多, 但都比宣纸要大, 出现这种区别的原因, 纸张的化学成分及其加工工艺是重要因素。
新闻纸的主要原料是机械木浆。由于机械木浆中含有原料中的全部木素, 且纤维粗短脆硬, 均一性差, 所以成纸耐久性差。又因为霉菌能分泌出分解纤维素的多种纤维素酶, 主要的如C 1酶、C x 酶和B ) 葡萄糖苷酶, 使得纤维素柔软无力并最终碎裂成粉末。
书写纸的主要原料是木材纤维, 纤维素的含量约为40) 60%, 组织均匀, 但其施胶程度高, 使得纸张呈酸性, 而纸张上生长的霉菌大多为嗜酸性微生
物, 所以适宜霉菌生长。而且, 霉菌细胞呼吸的代谢产物中有甲酸、乙酸等有机酸, 这些酸性物质积累在纸张上, 能作为催化剂加速纤维素的水解反应, 对其破坏程度自然就会比较高了。
而宣纸以韧皮纤维为原料, 这些原料纤维细胞腔大壁薄, 纤维较长且均一性好、拉力强, 并且宣纸采用手工制作, 不带酸性而呈弱碱性, 所以成纸性能优良, 耐久性好, 受霉菌影响相对较小。
21
不同时间下霉菌对纸张的影响。
档案学通讯2003年第2期83
表三霉菌作用下纸张耐折度变化率(%) 横
0) 8天9) 16天17) 24天25) 32天33) 40天
221525. 813. 440. 041. 7
书写纸
纵18. 25. 029. 441. 742. 9
横24. 243. 230. 833. 316. 7
新闻纸
纵46. 727. 527. 619. 047. 0
横18. 222. 214. 3016. 7
宣纸
纵12. 514. 316. 7200
表四霉菌作用下纸张抗张力变化率(%) 横
0) 8天9) 16天17) 24天25) 32天33) 40天
27. 223. 227. 012. 621. 8
书写纸
纵18. 917. 628. 720. 619. 7
横17. 66. 87. 18. 112. 7
新闻纸
纵25. 23. 710. 818. 827. 4
横13. 48. 112. 416. 63. 1
宣纸
纵9. 08. 36. 716. 77. 5
由表一、表二数据可知, 各个阶段霉菌对纸张的物理性能的破坏作用也是不同的。具体可见表三、表四:
从表三、表四可见, 第一、第五阶段三种纸张耐折度、抗张力的变化率普遍较大, 说明霉菌的前后期作用都比较大, 至于中间各个阶段的变化率则是有的大有的小, 并无规律可循。这是因为霉菌的繁殖能力很强, 在适宜的温湿度条件下, 能迅速滋生蔓延, 使得霉菌的破坏作用相当迅速, 初期就能出现如此明显的效果。因此对档案纸张的保护, 必须从预防入手, 而一旦发现纸张长霉则要立即采取灭菌措施, 否则所遭受的损失将是不可估量的。
31温湿度条件在霉菌影响纸张耐久性过程中的作用
霉菌对纸张物理性能的影响, 还与一定的温湿度条件有关。
一般纸张上的霉菌属于中温性嗜室温菌, 最适生长温度在18) 28e 之间, 最适生长相对湿度在95%左右, 而本实验创造的环境正好同时满足了这两个条件。且温湿度的作用有个协同效应, 即温度、湿度的综合作用大于两者独立作用的和。另外适宜的温湿度环境还促进了各种化学反应的正方向进行, 更加速了霉菌对纸张的破坏。
三、结论
综上所述, 霉菌作为一种档案纸张上常见的有害微生物, 对纸张的耐久性是存在较大影响的, 这种
影响包括以下几个方面:
11霉菌对纸张耐久性的影响与纸张的成分及制造工艺有关, 纸张纤维素含量少、质量差, 纸张带
酸性时霉菌对纸张的破坏作用最大;
21霉菌对纸张耐久性的影响与不同的阶段有关, 前后期霉菌对纸张的影响一般来说都比较大;
31霉菌对纸张耐久性的影响还与一定的温湿度有关, 温度在18) 28e 之间, 相对湿度在95%左右最适霉菌生长, 对纸张物理性能的损害最大。
因此从档案保护的角度上来看, 要改进纸张加工工艺, 作为档案保存的纸张必须有限制, 要使用纤维素含量高、质量好的纸张; 要做好前期预防工作, 发现霉菌及时采取灭菌措施; 要严格控制档案存放地的温湿度。
参考文献
11冯乐耘、李鸿健:5档案保护技术学6, 中国人民大学出版社1991年版;
21宗培岭等:5档案文献保护技术学6, 航空工业出版社1989年版;
31刘仁庆:5纤维素化学基础6, 科学出版社1988年版;
41周耀林:5温湿度协同效应的初步探讨6, 5档案学通讯61996年第5期。
(北京市, 邮编:100872) (责任编辑
郭莉珠)
霉菌与纸张耐久性的关系研究
中国人民大学档案学院2001级硕士研究生
陆文军
[摘要]霉菌对档案的破坏作用不仅严重而且相当迅速, 尤其是对纸质档案和胶片档案。本文针对目前在研究霉菌与纸张耐久性关系问题上的重/定性说明0而轻/定量分析0的状况, 从实验入手, 对当前档案部门使用比较广泛的几种纸张进行了染霉后物理性能测试, 获取了第一手的数据材料, 然后对其进行分析与论证, 得出了几个重要的结论。
[关键词]霉菌纸张耐久性
霉菌是损害档案库房内纸张和胶片的主要微生物, 研究霉菌与纸张耐久性的关系对档案纸张的保护有着重要的现实意义。然而到目前为止, 有关霉菌对纸张破坏作用的研究只是停留在定性的说明上, 却没有定量的分析。因此本文试图通过测试若干种纸张长霉前后物理性能的变化, 通过数据来定中, 有些技术问题值得进一步探讨:
1、三补色滤色片以减色光原理校色, 密度区分细, 本实验采用7个密度级别(也有每套33片, 每色分为11个不同密度级) 。用不同的叠加组合可适应不同的光源色光比例。而三原色滤色片以加色光原理校色, 红、绿、蓝三色滤片密度值较大, 一般只分3个级别, 不能适应各种色泽污斑翻拍的需要。
2、由于污斑颜色远远不止黄、品红、青、蓝、绿、红六种, 而且各种颜色还有明度和饱和度区分。选择与污斑同色的滤色片要进行精确试比。如纸面上的铁锈斑可由淡青(20) 、淡品红(20) 和黄(100) 三片叠加成黄褐色(140) 与其相配; 中青色(60) 和淡品红(30) 二片叠加成不大饱和的蓝色(90) , 适合蓝墨水斑痕; 青(100) 、淡品红(30) 和淡黄(30) 三片叠加成比较饱和的暗青色(160) , 适合蓝黑墨水斑痕。不同密度滤色片叠加时可用一张白纸作衬垫, 配色容易积累经验, 不断提高准确敏锐辨色能力以达到最佳翻拍去迹效果。
3、从七个实验组比较可知, 污斑在原件上与纸面反差越大, 斑痕色调越深, 拍摄效果越好, 照片上痕迹越浅。如果斑痕在原件上是浅色调的, 拍摄效
量地说明霉菌对各种纸张耐久性的影响, 以填补这一空白。
一、实验
(一) 实验仪器与材料
11实验仪器:Y Q ) Z ) 31型M I T 式耐折度测定仪。Y Q ) Z ) 7型摆锤式纸张拉力试验机。裁果相对差些。如果浅污斑并没将原件字迹全部遮盖, 仍能目读内容, 不用翻拍也可。
4、滤色片叠加一般不要超过三片。尽管滤色片片基是全透明的聚酯, 仍有可能影响翻拍后底片上字迹的清晰度。玻璃作载体的滤色镜不能叠加, 只能在单色光干涉中使用, 而且阻光率更大。
5、不能用同密度的青、品红、黄三补色滤色片叠合进行文档翻拍。因为同密度淡青、淡品红和淡黄组合成灰; 同样100密度的三补色组合成黑, 不适合黑白银盐片的感光原理。
参考文献:
1、徐国兴编:5彩色摄影6, 吉林摄影出版社, 1997年
2、尹慧道:/纸质档案氧化去污可行性探讨0, 5浙江档案6, 1995年(6) 期
3、汤顺青编:5色度学6, 北京理工大学出版社, 1990
4、郭莉珠编:5档案保护技术学教程6, 中国人民大学出版社, 1999
(合肥市, 邮编:230039) (责任编辑
郭莉珠)
[作者简介]尹慧道, 女, 1942年生, 教授, 安徽大学管理学院档案学硕士生导师, 发表档案保护技术科
研论文20余篇; 齐永红, 女, 档案专业毕业生。
纸刀。喷壶。大培养皿若干。
21实验材料:常见的书写纸、新闻纸、宣纸。供试黑根霉孢子悬浮液。生理盐水。
(二) 实验条件
温度:28? 2e ; 相对湿度:95? 1%; 大气压:1个标准大气压。
(三) 实验步骤
11将选取的纸张周边各截去8~10cm 后, 以纵横向为对称轴, 参照抗张力、耐折度测试的国际标准要求, 用/交错裁剪法0裁切出足够的实验纸条:尺寸为150@15m m 、270@15m m 的书写纸、新闻纸、宣纸纵横向各36张。
表一
霉菌作用前后耐折度Z(次) 测试(条件:419牛顿) 0天8天16天24天32天40天表二
横[1**********]
书写纸
纵2218171274
横[1**********]5
2
2
21选用所需试样, 测定试样的物理性能值, 分别取三次结果的平均值。
31取足够量的黑根霉孢子分散在019%的生理盐水中制备霉菌孢子悬浮液, 并将其装于喷壶中。
41将余下试样一端打孔并用棉线栓住, 然后分别均匀喷洒上黑根霉孢子悬浮液, 接着悬挂于大培养皿中。大培养皿底部放入适量水, 以保证小环境的相对湿度保持在95%左右, 最后将其置于室温(26~30e ) 中。
51每隔8天共分五次取出所需试样, 先将其于阴凉通风处晾干, 然后夹入书本压平, 三天后进行性能测试, 取三次结果的平均值。
新闻纸
纵[1**********]
横1197665
宣纸
纵876544
霉菌作用前后抗张力F(g ) 测试横
0天8天16天24天32天40天
[***********]80923
书写纸
纵[***********]7760
横[***********]232553
新闻纸
纵[***********]201540
横[***********]743
宣纸
纵[***********]
(四) 实验结果二、实验结果分析
从表一、表二的数据可以看出, 三种纸张在霉菌的作用下其物理性能(如耐折度、抗张力) 随着时间的变化均产生了明显的变化, 都呈现出下降趋势, 这说明霉菌对纸张的性能有一定影响。为了能更好地看出它们的变化趋势, 特就其变化情况作出如下曲线图:
11霉菌对不同纸张的影响。
从表一、表二可见, 就耐折度、抗张力而言, 初始状态下是新闻纸优于书写纸, 书写纸优于宣纸, 且差距相当大, 而40天后差距已不是很大, 说明相同条件下霉菌对各种纸张的破坏作用不尽相同。
先看各纸张的横向纸样。通过表一, 经计算可
知, 整体上耐折度变化率最大的是新闻纸为8315%, 其次是书写纸为8215%, 最后是宣纸为5415%; 又由表二可知, 整体上抗张力变化率最大的是书写纸为7211%, 其次是宣纸为4317%, 最后是新闻纸为4218%。
再看纵向纸样。耐折度变化率从大到小依次为:新闻纸8810%, 书写纸8118%; 宣纸50%; 抗张力变化率从大到小依次为:书写纸6916%, 新闻纸6211%, 宣纸4010%。
可见, 在霉菌作用下:(1) 各纸张耐折度的损失率要大于抗张力的损失率, 这一问题非本文研究重点, 可另作探讨; (2) 从总体上看, 新闻纸和书写纸的损失率相差不多, 但都比宣纸要大, 出现这种区别的原因, 纸张的化学成分及其加工工艺是重要因素。
新闻纸的主要原料是机械木浆。由于机械木浆中含有原料中的全部木素, 且纤维粗短脆硬, 均一性差, 所以成纸耐久性差。又因为霉菌能分泌出分解纤维素的多种纤维素酶, 主要的如C 1酶、C x 酶和B ) 葡萄糖苷酶, 使得纤维素柔软无力并最终碎裂成粉末。
书写纸的主要原料是木材纤维, 纤维素的含量约为40) 60%, 组织均匀, 但其施胶程度高, 使得纸张呈酸性, 而纸张上生长的霉菌大多为嗜酸性微生
物, 所以适宜霉菌生长。而且, 霉菌细胞呼吸的代谢产物中有甲酸、乙酸等有机酸, 这些酸性物质积累在纸张上, 能作为催化剂加速纤维素的水解反应, 对其破坏程度自然就会比较高了。
而宣纸以韧皮纤维为原料, 这些原料纤维细胞腔大壁薄, 纤维较长且均一性好、拉力强, 并且宣纸采用手工制作, 不带酸性而呈弱碱性, 所以成纸性能优良, 耐久性好, 受霉菌影响相对较小。
21
不同时间下霉菌对纸张的影响。
档案学通讯2003年第2期83
表三霉菌作用下纸张耐折度变化率(%) 横
0) 8天9) 16天17) 24天25) 32天33) 40天
221525. 813. 440. 041. 7
书写纸
纵18. 25. 029. 441. 742. 9
横24. 243. 230. 833. 316. 7
新闻纸
纵46. 727. 527. 619. 047. 0
横18. 222. 214. 3016. 7
宣纸
纵12. 514. 316. 7200
表四霉菌作用下纸张抗张力变化率(%) 横
0) 8天9) 16天17) 24天25) 32天33) 40天
27. 223. 227. 012. 621. 8
书写纸
纵18. 917. 628. 720. 619. 7
横17. 66. 87. 18. 112. 7
新闻纸
纵25. 23. 710. 818. 827. 4
横13. 48. 112. 416. 63. 1
宣纸
纵9. 08. 36. 716. 77. 5
由表一、表二数据可知, 各个阶段霉菌对纸张的物理性能的破坏作用也是不同的。具体可见表三、表四:
从表三、表四可见, 第一、第五阶段三种纸张耐折度、抗张力的变化率普遍较大, 说明霉菌的前后期作用都比较大, 至于中间各个阶段的变化率则是有的大有的小, 并无规律可循。这是因为霉菌的繁殖能力很强, 在适宜的温湿度条件下, 能迅速滋生蔓延, 使得霉菌的破坏作用相当迅速, 初期就能出现如此明显的效果。因此对档案纸张的保护, 必须从预防入手, 而一旦发现纸张长霉则要立即采取灭菌措施, 否则所遭受的损失将是不可估量的。
31温湿度条件在霉菌影响纸张耐久性过程中的作用
霉菌对纸张物理性能的影响, 还与一定的温湿度条件有关。
一般纸张上的霉菌属于中温性嗜室温菌, 最适生长温度在18) 28e 之间, 最适生长相对湿度在95%左右, 而本实验创造的环境正好同时满足了这两个条件。且温湿度的作用有个协同效应, 即温度、湿度的综合作用大于两者独立作用的和。另外适宜的温湿度环境还促进了各种化学反应的正方向进行, 更加速了霉菌对纸张的破坏。
三、结论
综上所述, 霉菌作为一种档案纸张上常见的有害微生物, 对纸张的耐久性是存在较大影响的, 这种
影响包括以下几个方面:
11霉菌对纸张耐久性的影响与纸张的成分及制造工艺有关, 纸张纤维素含量少、质量差, 纸张带
酸性时霉菌对纸张的破坏作用最大;
21霉菌对纸张耐久性的影响与不同的阶段有关, 前后期霉菌对纸张的影响一般来说都比较大;
31霉菌对纸张耐久性的影响还与一定的温湿度有关, 温度在18) 28e 之间, 相对湿度在95%左右最适霉菌生长, 对纸张物理性能的损害最大。
因此从档案保护的角度上来看, 要改进纸张加工工艺, 作为档案保存的纸张必须有限制, 要使用纤维素含量高、质量好的纸张; 要做好前期预防工作, 发现霉菌及时采取灭菌措施; 要严格控制档案存放地的温湿度。
参考文献
11冯乐耘、李鸿健:5档案保护技术学6, 中国人民大学出版社1991年版;
21宗培岭等:5档案文献保护技术学6, 航空工业出版社1989年版;
31刘仁庆:5纤维素化学基础6, 科学出版社1988年版;
41周耀林:5温湿度协同效应的初步探讨6, 5档案学通讯61996年第5期。
(北京市, 邮编:100872) (责任编辑
郭莉珠)